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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024010471
(43)【公開日】2024-01-24
(54)【発明の名称】接続構造体、半導体装置及び接続構造体の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/60 20060101AFI20240117BHJP
H01L 23/12 20060101ALI20240117BHJP
H05K 1/03 20060101ALN20240117BHJP
【ＦＩ】
H01L21/60 311S
H01L23/12 Q
H01L23/12 Z
H05K1/03 610G
H05K1/03 610R
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022111825
(22)【出願日】2022-07-12
(71)【出願人】
【識別番号】000190688
【氏名又は名称】新光電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】相澤 光浩
【テーマコード（参考）】
5F044
【Ｆターム（参考）】
5F044KK02
5F044KK17
5F044KK18
5F044KK19
5F044LL01
5F044LL04
5F044QQ02
5F044QQ03
(57)【要約】
【課題】隣接する接続端子同士のショートを抑制できる接続構造体及び半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置１０は、第１接続端子３０と、第１接続端子３０と対向する第２接続端子５０と、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを接合する接合部材６０とを有する。接合部材６０は、金属からなる析出物８１が交錯して重なり合う構造を有するとともに内部に多数の空隙を有する粗面化銅金属膜８０と、粗面化銅金属膜８０の空隙に入り込んだはんだ層とにより形成された金属間化合物層７０を有する。
【選択図】図２
【解決手段】半導体装置１０は、第１接続端子３０と、第１接続端子３０と対向する第２接続端子５０と、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを接合する接合部材６０とを有する。接合部材６０は、金属からなる析出物８１が交錯して重なり合う構造を有するとともに内部に多数の空隙を有する粗面化銅金属膜８０と、粗面化銅金属膜８０の空隙に入り込んだはんだ層とにより形成された金属間化合物層７０を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１接続端子と、
前記第１接続端子と対向する第２接続端子と、
前記第１接続端子と前記第２接続端子とを接合する接合部材と、を有し、
前記接合部材は、金属からなる析出物が交錯して重なり合う構造を有するとともに内部に多数の空隙を有する粗面化金属膜と、前記空隙に入り込んだはんだ層とにより形成された金属間化合物層を有する接続構造体。
前記第１接続端子と対向する第２接続端子と、
前記第１接続端子と前記第２接続端子とを接合する接合部材と、を有し、
前記接合部材は、金属からなる析出物が交錯して重なり合う構造を有するとともに内部に多数の空隙を有する粗面化金属膜と、前記空隙に入り込んだはんだ層とにより形成された金属間化合物層を有する接続構造体。
【請求項2】
前記金属間化合物層は、前記接合部材の厚さ方向の全長にわたって延びる部分を有する請求項１に記載の接続構造体。
【請求項3】
前記金属間化合物層は、第１金属間化合物層と、前記第１金属間化合物層とは異なる第２金属間化合物層とが前記接合部材の厚さ方向に積層された構造を有している請求項１に記載の接続構造体。
【請求項4】
前記粗面化金属膜は、銅を含む金属材料からなり、
前記はんだ層は、錫を含む金属材料からなり、
前記第１金属間化合物層は、Ｃｕ６Ｓｎ５の金属間化合物からなり、
前記第２金属間化合物層は、Ｃｕ３Ｓｎの金属間化合物からなる請求項３に記載の接続構造体。
前記はんだ層は、錫を含む金属材料からなり、
前記第１金属間化合物層は、Ｃｕ６Ｓｎ５の金属間化合物からなり、
前記第２金属間化合物層は、Ｃｕ３Ｓｎの金属間化合物からなる請求項３に記載の接続構造体。
【請求項5】
前記第１金属間化合物層は、前記金属間化合物層の平面視における中央部において、前記接合部材の厚さ方向の全長にわたって延びるように形成されており、
前記第２金属間化合物層は、前記金属間化合物層の平面視における外縁部において、前記第１金属間化合物層と積層されている請求項３に記載の接続構造体。
前記第２金属間化合物層は、前記金属間化合物層の平面視における外縁部において、前記第１金属間化合物層と積層されている請求項３に記載の接続構造体。
【請求項6】
前記第１金属間化合物層は、前記第２金属間化合物層の全体と平面視で重なるように形成されている請求項３に記載の接続構造体。
【請求項7】
前記接合部材の側面は、シート状の前記析出物が交錯して重なり合う構造を有する請求項１に記載の接続構造体。
【請求項8】
前記接合部材の側面は、粒状の前記析出物が交錯して重なり合う構造を有する請求項１に記載の接続構造体。
【請求項9】
第１接続端子を有する配線基板と、
前記第１接続端子に対向する第２接続端子を有し、前記配線基板に実装された半導体素子と、
前記第１接続端子と前記第２接続端子とを接合する接合部材と、を有し、
前記接合部材は、金属からなる析出物が交錯して重なり合う構造を有するとともに内部に多数の空隙を有する粗面化金属膜と、前記空隙に入り込んだはんだ層とにより形成された金属間化合物層を有する半導体装置。
前記第１接続端子に対向する第２接続端子を有し、前記配線基板に実装された半導体素子と、
前記第１接続端子と前記第２接続端子とを接合する接合部材と、を有し、
前記接合部材は、金属からなる析出物が交錯して重なり合う構造を有するとともに内部に多数の空隙を有する粗面化金属膜と、前記空隙に入り込んだはんだ層とにより形成された金属間化合物層を有する半導体装置。
【請求項10】
第１対向面を有する第１接続端子を形成する工程と、
電解銅めっき法により、銅からなる析出物が前記第１対向面上に交錯して重なり合う構造を有するとともに内部に多数の空隙を有する粗面化銅金属膜を形成する工程と、
前記第１対向面と対向する第２対向面にはんだ層が設けられた第２接続端子を形成する工程と、
リフロー処理により、前記粗面化銅金属膜と前記はんだ層とを接合する工程と、を有し、
前記粗面化銅金属膜は、高分子化合物を添加した電解銅めっき浴をめっき浴として使用する電解銅めっき法により形成され、
前記粗面化銅金属膜と前記はんだ層とを接合する工程では、前記リフロー処理により溶融した前記はんだ層が前記粗面化銅金属膜の前記空隙に入り込み、前記はんだ層を構成する金属と前記粗面化銅金属膜を構成する金属とが反応して金属間化合物層が形成される接続構造体の製造方法。
電解銅めっき法により、銅からなる析出物が前記第１対向面上に交錯して重なり合う構造を有するとともに内部に多数の空隙を有する粗面化銅金属膜を形成する工程と、
前記第１対向面と対向する第２対向面にはんだ層が設けられた第２接続端子を形成する工程と、
リフロー処理により、前記粗面化銅金属膜と前記はんだ層とを接合する工程と、を有し、
前記粗面化銅金属膜は、高分子化合物を添加した電解銅めっき浴をめっき浴として使用する電解銅めっき法により形成され、
前記粗面化銅金属膜と前記はんだ層とを接合する工程では、前記リフロー処理により溶融した前記はんだ層が前記粗面化銅金属膜の前記空隙に入り込み、前記はんだ層を構成する金属と前記粗面化銅金属膜を構成する金属とが反応して金属間化合物層が形成される接続構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接続構造体、半導体装置及び接続構造体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体素子の有する電極パッドと、配線基板の有する接続端子とをはんだ層によって接合した半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－９３５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、近年では、半導体素子の高性能化に伴って配線基板の接続端子の狭ピッチ化が進められている。しかし、接続端子の狭ピッチ化が進むと、隣接するはんだ層同士がリフロー後にショートしやすくなる。隣接するはんだ層同士がショートすると、隣接する接続端子同士がショートするという問題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一観点によれば、第１接続端子と、前記第１接続端子と対向する第２接続端子と、前記第１接続端子と前記第２接続端子とを接合する接合部材と、を有し、前記接合部材は、金属からなる析出物が交錯して重なり合う構造を有するとともに内部に多数の空隙を有する粗面化金属膜と、前記空隙に入り込んだはんだ層とにより形成された金属間化合物層を有する。
【発明の効果】
【0006】
本発明の一観点によれば、隣接する接続端子同士のショートを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態の半導体装置を示す概略断面図である。
【図2】第１実施形態の半導体装置の一部を示す概略断面図である。
【図3】第１実施形態の半導体装置の一部を示す概略分解断面図である。
【図4】第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図5】第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図6】第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図7】第１実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図8】第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図9】第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図10】第２実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図11】第３実施形態の半導体装置を示す概略断面図である。
【図12】第３実施形態の半導体装置の一部を示す概略断面図である。
【図13】第３実施形態の半導体装置の一部を示す概略分解断面図である。
【図14】変更例の半導体装置を示す概略分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して各実施形態を説明する。なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率については各図面で異なる場合がある。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。なお、本明細書において、「平面視」とは、対象物を図１等の鉛直方向（図中上下方向）から見ることを言い、「平面形状」とは、対象物を図１等の鉛直方向から見た形状のことを言う。本明細書における「上下方向」及び「左右方向」は、各図面において各部材を示す符号が正しく読める向きを正位置とした場合の方向である。また、本明細書における「平行」、「直交」や「垂直」は、厳密に平行、直交や垂直の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行、直交や垂直の場合も含まれる。
【0009】
（第１実施形態）
以下、図１～図７に従って第１実施形態を説明する。
（半導体装置１０の全体構成）
図１に示すように、半導体装置１０は、配線基板２０と、１つ又は複数（ここでは、１つ）の半導体素子４０とを有している。配線基板２０は、第１接続端子３０を有している。半導体素子４０は、第１接続端子３０と対向する第２接続端子５０を有している。半導体装置１０は、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを接合する接合部材６０を有している。半導体装置１０は、例えば、外部接続端子１００を有している。
以下、図１～図７に従って第１実施形態を説明する。
（半導体装置１０の全体構成）
図１に示すように、半導体装置１０は、配線基板２０と、１つ又は複数（ここでは、１つ）の半導体素子４０とを有している。配線基板２０は、第１接続端子３０を有している。半導体素子４０は、第１接続端子３０と対向する第２接続端子５０を有している。半導体装置１０は、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを接合する接合部材６０を有している。半導体装置１０は、例えば、外部接続端子１００を有している。
【0010】
（配線基板２０の全体構成）
配線基板２０は、例えば、基板本体２１を有している。基板本体２１の下面には、配線層２２と、ソルダーレジスト層２３とが順に積層されている。基板本体２１の上面には、配線層２４と、絶縁層２５と、配線層２６とが順に積層されている。
配線基板２０は、例えば、基板本体２１を有している。基板本体２１の下面には、配線層２２と、ソルダーレジスト層２３とが順に積層されている。基板本体２１の上面には、配線層２４と、絶縁層２５と、配線層２６とが順に積層されている。
【0011】
基板本体２１としては、例えば、絶縁樹脂層と配線層とが交互に積層された配線構造体を用いることができる。配線構造体は、例えば、コア基板を有してもよいし、コア基板を有していなくてもよい。絶縁樹脂層の材料としては、例えば、熱硬化性の絶縁性樹脂を用いることができる。熱硬化性の絶縁性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂やシアネート樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。また、絶縁樹脂層の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などの感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂を用いることもできる。絶縁樹脂層は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。
【0012】
基板本体２１の配線層や配線層２２，２４の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）や銅合金を用いることができる。ソルダーレジスト層２３の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などの感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂を用いることができる。ソルダーレジスト層２３は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。
【0013】
（配線層２２の構造）
配線層２２は、基板本体２１の下面に形成されている。配線層２２は、配線基板２０の最下層の配線層である。
配線層２２は、基板本体２１の下面に形成されている。配線層２２は、配線基板２０の最下層の配線層である。
【0014】
（ソルダーレジスト層２３の構造）
ソルダーレジスト層２３は、配線層２２の一部を被覆するように、基板本体２１の下面に積層されている。ソルダーレジスト層２３は、配線基板２０の最外層（ここでは、最下層）の絶縁層である。
ソルダーレジスト層２３は、配線層２２の一部を被覆するように、基板本体２１の下面に積層されている。ソルダーレジスト層２３は、配線基板２０の最外層（ここでは、最下層）の絶縁層である。
【0015】
ソルダーレジスト層２３には、配線層２２の下面の一部を外部接続用パッドＰ１として露出させるための複数の開口部２３Ｘが形成されている。外部接続用パッドＰ１には、配線基板２０をマザーボード等の実装基板に実装する際に使用される外部接続端子１００が接続されている。
【0016】
開口部２３Ｘの底部に露出する配線層２２の下面には、必要に応じて、表面処理層が形成されている。表面処理層の例としては、金（Ａｕ）層、ニッケル（Ｎｉ）層／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ層／パラジウム（Ｐｄ）層／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）などを挙げることができる。表面処理層の他の例としては、Ｎｉ層／Ｐｄ層（Ｎｉ層とＰｄ層をこの順番で積層した金属層）、Ｐｄ層／Ａｕ層（Ｐｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）などを挙げることができる。ここで、Ａｕ層はＡｕ又はＡｕ合金からなる金属層、Ｎｉ層はＮｉ又はＮｉ合金からなる金属層、Ｐｄ層はＰｄ又はＰｄ合金からなる金属層である。これらＡｕ層、Ｎｉ層、Ｐｄ層としては、例えば、無電解めっき法により形成された金属層（無電解めっき層）や、電解めっき法により形成された金属層（電解めっき層）を用いることができる。また、表面処理層としては、開口部２３Ｘに露出する配線層２２の下面に、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理などの酸化防止処理を施して形成されるＯＳＰ膜を用いることができる。ＯＳＰ膜としては、アゾール化合物やイミダゾール化合物等の有機被膜を用いることができる。なお、配線層２２の下面に表面処理層が形成されている場合には、その表面処理層が外部接続用パッドＰ１として機能する。
【0017】
本例では、配線層２２の下面に外部接続端子１００を設けるようにしたが、開口部２３Ｘに露出する配線層２２自体、又は配線層２２の下面に表面処理層が形成されている場合にはその表面処理層自体を、外部接続端子としてもよい。
【0018】
（配線層２４の構造）
配線層２４は、基板本体２１の上面に形成されている。配線層２４は、例えば、基板本体２１内の配線層や貫通電極を介して、配線層２２と電気的に接続されている。
配線層２４は、基板本体２１の上面に形成されている。配線層２４は、例えば、基板本体２１内の配線層や貫通電極を介して、配線層２２と電気的に接続されている。
【0019】
（絶縁層２５の構造）
絶縁層２５は、配線層２４の一部を被覆するように、基板本体２１の上面に積層されている。絶縁層２５は、配線基板２０の最外層（ここでは、最上層）に設けられた最外絶縁層である。絶縁層２５は、例えば、基板本体２１で用いた絶縁樹脂層と同じ絶縁樹脂層とすることができる。また、絶縁層２５としては、例えば、ソルダーレジスト層を用いることもできる。ソルダーレジスト層の材料としては、例えば、ソルダーレジスト層２３と同様の材料を用いることができる。
絶縁層２５は、配線層２４の一部を被覆するように、基板本体２１の上面に積層されている。絶縁層２５は、配線基板２０の最外層（ここでは、最上層）に設けられた最外絶縁層である。絶縁層２５は、例えば、基板本体２１で用いた絶縁樹脂層と同じ絶縁樹脂層とすることができる。また、絶縁層２５としては、例えば、ソルダーレジスト層を用いることもできる。ソルダーレジスト層の材料としては、例えば、ソルダーレジスト層２３と同様の材料を用いることができる。
【0020】
絶縁層２５には、当該絶縁層２５を厚さ方向（図中上下方向）に貫通して配線層２４の上面の一部を露出する開口部２５Ｘが形成されている。開口部２５Ｘの平面形状は、任意の形状及び大きさに設定することができる。本例の開口部２５Ｘの平面形状は、円形状に形成されている。本例の開口部２５Ｘは、図１において上側（絶縁層２５の上面側）から下側（配線層２４側）に向かうに連れて開口幅（開口径）が小さくなるテーパ状に形成されている。
【0021】
（配線層２６の構造）
配線層２６は、開口部２５Ｘから露出された配線層２４上に形成されている。配線層２６は、例えば、開口部２５Ｘ内に形成されたビア配線２６Ｖと、ビア配線２６Ｖを介して配線層２４と電気的に接続されるとともに絶縁層２５の上面に形成された第１接続端子３０とを有している。第１接続端子３０は、例えば、半導体素子４０などの電子部品と電気的に接続するための電子部品搭載用のパッドとして機能する。
配線層２６は、開口部２５Ｘから露出された配線層２４上に形成されている。配線層２６は、例えば、開口部２５Ｘ内に形成されたビア配線２６Ｖと、ビア配線２６Ｖを介して配線層２４と電気的に接続されるとともに絶縁層２５の上面に形成された第１接続端子３０とを有している。第１接続端子３０は、例えば、半導体素子４０などの電子部品と電気的に接続するための電子部品搭載用のパッドとして機能する。
【0022】
ビア配線２６Ｖは、例えば、開口部２５Ｘを充填するように形成されている。ビア配線２６Ｖは、開口部２５Ｘと同様の形状に形成されている。ビア配線２６Ｖは、例えば、上面の直径が下面の直径よりも大径となる逆円錐台形状に形成されている。
【0023】
第１接続端子３０は、例えば、絶縁層２５の上面から上方に突出するように柱状に形成されている。第１接続端子３０は、例えば、金属ポストである。本例の第１接続端子３０は、円柱状に形成されている。第１接続端子３０は、例えば、ビア配線２６Ｖと一体に形成されている。第１接続端子３０の平面形状は、任意の形状及び大きさに設定することができる。第１接続端子３０の平面形状は、例えば、直径が１５μｍ以上４０μｍ以下の範囲の円形状とすることができる。第１接続端子３０の厚さは、例えば、２μｍ以上５０μｍ以下の範囲とすることができる。
【0024】
第１接続端子３０は、半導体素子４０と対向する第１対向面３１（ここでは、上面）を有している。第１接続端子３０の第１対向面３１は、例えば、平面に形成されている。第１対向面３１は、例えば、基板本体２１の上面と平行に広がるように形成されている。第１対向面３１は、例えば、凹凸の少ない平滑面である。
【0025】
ここで、本明細書における「対向」とは、面同士又は部材同士が互いに正面の位置にあることを指し、互いが完全に正面の位置にある場合だけでなく、互いが部分的に正面の位置にある場合を含む。また、本明細書における「対向」とは、２つの部分の間に、２つの部分とは別の部材が介在している場合と、２つの部分の間に何も介在していない場合の両方を含む。
【0026】
ビア配線２６Ｖ及び第１接続端子３０の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。本例の第１接続端子３０は、銅からなる。ビア配線２６Ｖ及び第１接続端子３０としては、例えば、無電解めっき層や電解めっき層を用いることができる。
【0027】
（半導体素子４０の構成）
半導体素子４０は、半導体素子４０の回路形成面（ここでは、下面）に形成された複数の第２接続端子５０を有している。半導体素子４０は、配線基板２０にフリップチップ実装されている。具体的には、半導体素子４０の第２接続端子５０は、配線基板２０の第１接続端子３０に電気的に接続されている。第２接続端子５０は、接合部材６０を介して第１接続端子３０に電気的に接続されている。これにより、半導体素子４０は、第２接続端子５０及び接合部材６０を介して第１接続端子３０と電気的に接続されている。
半導体素子４０は、半導体素子４０の回路形成面（ここでは、下面）に形成された複数の第２接続端子５０を有している。半導体素子４０は、配線基板２０にフリップチップ実装されている。具体的には、半導体素子４０の第２接続端子５０は、配線基板２０の第１接続端子３０に電気的に接続されている。第２接続端子５０は、接合部材６０を介して第１接続端子３０に電気的に接続されている。これにより、半導体素子４０は、第２接続端子５０及び接合部材６０を介して第１接続端子３０と電気的に接続されている。
【0028】
半導体素子４０としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）チップやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）チップなどのロジックチップを用いることができる。また、半導体素子４０としては、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）チップ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップを用いることができる。なお、配線基板２０に複数の半導体素子４０を搭載する場合には、ロジックチップとメモリチップとを組み合わせて配線基板２０に搭載するようにしてもよい。
【0029】
（第２接続端子５０の構造）
複数の第２接続端子５０は、複数の第１接続端子３０にそれぞれ対向するように設けられている。第２接続端子５０は、例えば、半導体素子４０の回路形成面から下方に突出するように柱状に形成されている。第２接続端子５０は、例えば、金属ポストである。本例の第２接続端子５０は、円柱状に形成されている。第２接続端子５０の平面形状は、任意の形状及び大きさに設定することができる。第２接続端子５０の平面形状は、例えば、直径が１５μｍ以上４０μｍ以下の範囲の円形状とすることができる。第２接続端子５０の厚さは、例えば、２μｍ以上５０μｍ以下の範囲とすることができる。
複数の第２接続端子５０は、複数の第１接続端子３０にそれぞれ対向するように設けられている。第２接続端子５０は、例えば、半導体素子４０の回路形成面から下方に突出するように柱状に形成されている。第２接続端子５０は、例えば、金属ポストである。本例の第２接続端子５０は、円柱状に形成されている。第２接続端子５０の平面形状は、任意の形状及び大きさに設定することができる。第２接続端子５０の平面形状は、例えば、直径が１５μｍ以上４０μｍ以下の範囲の円形状とすることができる。第２接続端子５０の厚さは、例えば、２μｍ以上５０μｍ以下の範囲とすることができる。
【0030】
第２接続端子５０の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。本例の第２接続端子５０は、銅からなる。第２接続端子５０としては、無電解めっき層や電解めっき層を用いることができる。
【0031】
第２接続端子５０は、第１接続端子３０の第１対向面３１と対向する第２対向面５１（ここでは、下面）を有している。第２接続端子５０の第２対向面５１は、例えば、平面に形成されている。第２対向面５１は、例えば、半導体素子４０の回路形成面と平行に広がるように形成されている。第２対向面５１は、例えば、凹凸の少ない平滑面である。
【0032】
（接合部材６０の構造）
接合部材６０は、例えば、第１接続端子３０の第１対向面３１に接合されるとともに、第２接続端子５０の第２対向面５１に接合されている。接合部材６０は、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを電気的に接続している。
接合部材６０は、例えば、第１接続端子３０の第１対向面３１に接合されるとともに、第２接続端子５０の第２対向面５１に接合されている。接合部材６０は、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを電気的に接続している。
【0033】
図２に示すように、接合部材６０は、金属間化合物層７０を有している。例えば、接合部材６０の大部分は、金属間化合物層７０により構成されている。本例の接合部材６０は、第１対向面３１側の外縁部以外の部分が金属間化合物層７０により構成されている。金属間化合物層７０は、例えば、接合部材６０の厚さ方向の全長にわたって延びる部分を有している。換言すると、金属間化合物層７０の一部は、接合部材６０の厚さ方向において、第１対向面３１から第２対向面５１まで延びている。本例の金属間化合物層７０は、接合部材６０の平面視における中央部において、接合部材６０の厚さ方向の全長にわたって延びている。
【0034】
金属間化合物層７０は、例えば、第１金属間化合物層７１と、第１金属間化合物層７１と異なる第２金属間化合物層７２とが接合部材６０の厚さ方向に積層された構造を有している。第１金属間化合物層７１は、例えば、第２金属間化合物層７２よりもＳｎリッチな金属間化合物からなる。第１金属間化合物層７１は、例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５の金属間化合物からなる。第２金属間化合物層７２は、例えば、第１金属間化合物層７１よりもＣｕリッチな金属間化合物からなる。第２金属間化合物層７２は、例えば、Ｃｕ３Ｓｎの金属間化合物からなる。なお、Ｃｕ３Ｓｎの金属間化合物は、Ｃｕ６Ｓｎ５の金属間化合物よりも抵抗値、融点、ヤング率、引張強度や熱伝導率などの物性値が優れている。
【0035】
第１金属間化合物層７１は、例えば、第２対向面５１から第１対向面３１に向かって延びるように形成されている。本例の第１金属間化合物層７１は、金属間化合物層７０の平面視における中央部において、接合部材６０の厚さ方向の全長にわたって延びるように形成されている。例えば、第１金属間化合物層７１のうち金属間化合物層７０の平面中心に設けられた部分は、第２対向面５１から第１対向面３１まで延びるように形成されている。第１金属間化合物層７１は、例えば、第２対向面５１全面を被覆するように形成されている。第１金属間化合物層７１は、例えば、第１対向面３１の一部のみを被覆するように形成されている。第１金属間化合物層７１は、例えば、第１対向面３１の中央部を被覆するように形成されている。第１金属間化合物層７１は、接合部材６０の厚さ方向において、第２対向面５１から第１対向面３１に近づくに連れて細くなるように形成されている。
【0036】
第２金属間化合物層７２は、例えば、接合部材６０の厚さ方向において、第１金属間化合物層７１の一部と積層するように形成されている。本例の第２金属間化合物層７２は、金属間化合物層７０の平面視における外縁部において、第１金属間化合物層７１と積層するように形成されている。すなわち、本例の第２金属間化合物層７２は、第１金属間化合物層７１の下面の外縁部に積層するように形成されている。換言すると、本例の第２金属間化合物層７２は、第１金属間化合物層７１の外縁部のみと平面視で重なるように設けられている。第２金属間化合物層７２は、例えば、第１対向面３１の一部を被覆するように形成されている。第２金属間化合物層７２は、例えば、第１対向面３１のうち第１金属間化合物層７１に被覆される部分よりも外周側の部分を被覆するように形成されている。第２金属間化合物層７２は、例えば、接合部材６０の厚さ方向において、第１対向面３１側（図２の下側）のみに設けられている。第２金属間化合物層７２は、例えば、第２対向面５１を被覆していない。第２金属間化合物層７２の体積は、例えば、第１金属間化合物層７１の体積よりも小さい。
【0037】
図３に示すように、接合部材６０は、第１接続端子３０の第１対向面３１上に形成された粗面化銅金属膜８０と、第２接続端子５０の第２対向面５１上に形成されたはんだ層９０とにより形成される。ここで、図３は、半導体素子４０が配線基板２０に接合される前の状態、つまり第１接続端子３０と第２接続端子５０とが接合される前の状態における半導体装置１０の一部の断面構造を示している。以下に、粗面化銅金属膜８０及びはんだ層９０の構造について説明する。
【0038】
（粗面化銅金属膜８０の構造）
粗面化銅金属膜８０は、例えば、第１対向面３１全面を被覆するように形成されている。粗面化銅金属膜８０は、例えば、第１接続端子３０の側面を露出するように形成されている。換言すると、粗面化銅金属膜８０は、例えば、第１接続端子３０の表面のうち第１対向面３１のみを被覆するように形成されている。粗面化銅金属膜８０の厚さ（膜厚）は、例えば、１μｍ以上５μｍ以下の範囲とすることができる。
粗面化銅金属膜８０は、例えば、第１対向面３１全面を被覆するように形成されている。粗面化銅金属膜８０は、例えば、第１接続端子３０の側面を露出するように形成されている。換言すると、粗面化銅金属膜８０は、例えば、第１接続端子３０の表面のうち第１対向面３１のみを被覆するように形成されている。粗面化銅金属膜８０の厚さ（膜厚）は、例えば、１μｍ以上５μｍ以下の範囲とすることができる。
【0039】
粗面化銅金属膜８０は、表面（上面及び側面、又は上面のみ）が粗面化されためっき膜である。粗面化銅金属膜８０の表面は、微細な凹凸構造を有している。粗面化銅金属膜８０は、第１接続端子３０の第１対向面３１上に、銅からなる析出物８１が交錯して重なり合う構造を有している。粗面化銅金属膜８０は、第１対向面３１上に、銅からなる板状体の析出物８１が交錯して重なり合う構造を有している。粗面化銅金属膜８０は、電解銅めっき法により形成されためっき膜である。粗面化銅金属膜８０は、例えば、銅のみのめっき膜からなる金属膜である。ここで、「銅からなる析出物８１が交錯して重なり合う構造」とは、めっき金属である銅からなる多数の析出物８１（電析物）がランダムな向きに交錯して重なり合い、金属膜（めっき膜）中に多数の空隙８２が形成された構造（ポーラス構造）のことである。
【0040】
本実施形態の粗面化銅金属膜８０は、銅からなるシート状（薄板状）の析出物８１がさまざまな向きに折り重なる構造を有し、且つシート状の析出物８１の間に空隙８２が形成された構造を有している。ここで、シート状の析出物８１の厚さは、例えば、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲とすることができる。シート状の析出物８１の厚さは、例えば、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲とすることがより好ましい。粗面化銅金属膜８０は、シート状の析出物８１が多数の層状に積層された構造を有している。粗面化銅金属膜８０は、ナノサイズの微細なシート状の析出物８１がランダムな向きに交錯して多数の層状に折り重なって形成された三次元ナノ構造を有している。このような粗面化銅金属膜８０は、粗面化銅金属膜８０の厚さ方向の全体にわたって、シート状の析出物８１が緻密に折り重なって内部に多数の空隙８２が設けられた構造に形成されている。すなわち、粗面化銅金属膜８０は、厚さ方向の全体にわたって、多数の微細な空隙８２が内部に設けられた構造を有している。粗面化銅金属膜８０では、例えば、厚さ方向において析出物８１の密度が異なっている。換言すると、粗面化銅金属膜８０では、例えば、厚さ方向において空隙率が異なっている。例えば、粗面化銅金属膜８０では、厚さ方向において、第１対向面３１に近づくに連れて析出物８１の密度が高くなっている、つまり第１対向面３１に近づくに連れて空隙率が低くなっている。なお、粗面化銅金属膜８０全体における空隙率は、例えば、８％以上２０％以下の範囲とすることができる。
【0041】
このように、粗面化銅金属膜８０は、多数の析出物８１が交錯して重なり合う構造を有することで、表面に凹凸を有するとともに厚さ方向に多数の空隙８２を有する粗面構造を有している。このような粗面化銅金属膜８０における粗面構造は、一般的な粗化処理、例えば薬液による粗化処理や物理的な加工によって形成される粗面構造とは異なる。なお、一般的な粗化処理としては、例えば、黒化処理、エッチング処理やブラスト処理などが挙げられる。詳述すると、第１接続端子３０に対して一般的な粗化処理を施して形成される粗面構造は、第１接続端子３０の表面のみに凹凸が形成された構造になる。このような粗面構造は、厚さ方向及び幅方向（つまり、厚さ方向と直交する方向）全体において、その粗面構造の内部の銅の析出物の密度は高い。このような粗面構造は、図３に示したような析出物８１が交錯して重なり合う構造を有しておらず、厚さ方向及び金属膜の内部に空隙８２を有していない。そして、このような一般的な粗化処理により形成される粗面構造には、厚さ方向において空隙率が異なる構造はない。
【0042】
粗面化銅金属膜８０は、例えば、第１接続端子３０の第１対向面３１に接合されている。ここで、第１接続端子３０と粗面化銅金属膜８０との界面（接合界面）には、金属間化合物が形成されていない。すなわち、銅からなる第１接続端子３０と銅からなる粗面化銅金属膜８０とは、銅以外の材料からなる他の部材を介さずに、互いに直接接合されている。粗面化銅金属膜８０は、第１接続端子３０と一体化されている。なお、各図面では、第１接続端子３０及び粗面化銅金属膜８０を判り易くするため、それら第１接続端子３０と粗面化銅金属膜８０とを実線にて区別している。実際には、第１接続端子３０と粗面化銅金属膜８０との界面は消失していることがあり、境界は明確ではないことがある。
【0043】
（はんだ層９０の構造）
はんだ層９０は、例えば、第２接続端子５０の第２対向面５１全面を被覆するように形成されている。はんだ層９０は、例えば、粗面化銅金属膜８０と対向するように設けられている。はんだ層９０は、例えば、第２対向面５１から粗面化銅金属膜８０に向かって突出するように形成されている。
はんだ層９０は、例えば、第２接続端子５０の第２対向面５１全面を被覆するように形成されている。はんだ層９０は、例えば、粗面化銅金属膜８０と対向するように設けられている。はんだ層９０は、例えば、第２対向面５１から粗面化銅金属膜８０に向かって突出するように形成されている。
【0044】
はんだ層９０の材料としては、例えば、鉛（Ｐｂ）フリーはんだを用いることができる。はんだ層９０の材料としては、例えば、錫（Ｓｎ）を比較的多く含む鉛フリーはんだを用いることができる。はんだ層９０の材料としては、例えば、錫（Ｓｎ）－銀（Ａｇ）系、Ｓｎ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系の鉛フリーはんだを用いることができる。
【0045】
接合部材６０は、例えば、リフロー処理により粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とが一体化されて形成されている。図２に示した金属間化合物層７０は、粗面化銅金属膜８０を構成する金属（例えば、Ｃｕ）と、粗面化銅金属膜８０の有する多数の空隙８２に入り込んだはんだ層９０を構成する金属（例えば、Ｓｎ）とが反応して形成される。ここで、図２に示した第１金属間化合物層７１及び第２金属間化合物層７２は、例えば、はんだ層９０よりも融点が高い。
【0046】
図２に示すように、本例の接合部材６０は、粗面化銅金属膜８０を有している。換言すると、本例の接合部材６０では、粗面化銅金属膜８０の一部が金属間化合物層７０を形成せずに、銅からなるシート状の析出物８１を有した状態でそのまま残っている。例えば、接合部材６０の側面は、シート状の析出物８１が交錯して重なり合う構造を有している。例えば、接合部材６０の側面のうち第１対向面３１側（図中下側）の部分は、シート状の析出物８１が交錯して重なり合う構造に形成されている。すなわち、接合部材６０の側面のうち第１対向面３１側の部分は、粗面化銅金属膜８０により構成されている。この粗面化銅金属膜８０は、例えば、Ｃｕ単体からなる。
【0047】
接合部材６０は、例えば、第１接続端子３０の側面よりも外方に突出していない。すなわち、接合部材６０は、平面方向（図中左右方向）において、はんだ層９０（図３参照）等が第１接続端子３０の側面よりも外側に突出していない。ここで、平面方向は、例えば、粗面化銅金属膜８０の厚さ方向と断面視で直交する方向である。接合部材６０は、例えば、第２接続端子５０の側面よりも外方に突出していない。この接合部材６０により、第１接続端子３０と第２接続端子５０とが垂直に接合されている。
【0048】
以上説明した第１接続端子３０と接合部材６０と第２接続端子５０とによって、接続構造体が構成されている。
（外部接続端子１００の構造）
図１に示すように、外部接続端子１００は、配線基板２０の外部接続用パッドＰ１上に形成されている。外部接続端子１００は、例えば、図示しないマザーボード等の実装基板に設けられたパッドと電気的に接続される接続端子である。外部接続端子１００としては、例えば、はんだボールやリードピンを用いることができる。本実施形態では、外部接続端子１００として、はんだボールを用いている。
（外部接続端子１００の構造）
図１に示すように、外部接続端子１００は、配線基板２０の外部接続用パッドＰ１上に形成されている。外部接続端子１００は、例えば、図示しないマザーボード等の実装基板に設けられたパッドと電気的に接続される接続端子である。外部接続端子１００としては、例えば、はんだボールやリードピンを用いることができる。本実施形態では、外部接続端子１００として、はんだボールを用いている。
【0049】
【0050】
まず、図４に示すように、基板本体２１の下面に配線層２２とソルダーレジスト層２３とが形成され、基板本体２１の上面に配線層２４と絶縁層２５と配線層２６とが形成された配線基板２０を準備する。この配線基板２０は、公知の製造方法により製造することが可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ビア配線２６Ｖ及び第１接続端子３０を有する配線層２６は、例えば、セミアディティブ法によって形成することができる。具体的には、まず、開口部２５Ｘの内面と開口部２５Ｘの底部に露出する配線層２４の上面と絶縁層２５の上面とを被覆するシード層（図示略）を形成した後、シード層上に第１接続端子３０の形状に対応した開口部を有するレジストパターン（図示略）を形成する。その後、レジストパターンをめっきマスクとした電解銅めっき法により、ビア配線２６Ｖ及び第１接続端子３０を形成する。
【0051】
続いて、第１接続端子３０の第１対向面３１上に、粗面化銅金属膜８０を形成する。粗面化銅金属膜８０は、電解銅めっき法により形成することができる。粗面化銅金属膜８０は、例えば、粗面化剤（添加剤）を添加した電解銅めっき浴をめっき浴として使用し、第１接続端子３０等をめっき給電層に利用する電解銅めっき法により形成することができる。本工程の電解銅めっき法では、例えば、配線層２６を形成する際に使用したレジストパターン（図示略）をめっきマスクとして利用することができる。また、電解銅めっき浴に添加する粗面化剤としては、例えば、高分子化合物を用いることができる。ここで、電解銅めっき法において使用するめっき浴の組成、電流密度や通電量等を調整することにより、粗面化銅金属膜８０を所望の粗面構造、つまり銅からなる析出物８１（図３参照）が交錯して重なり合う構造に形成することができる。特に、電解銅めっき法における粗面化剤（添加剤）の濃度、電流密度、通電量、めっき浴の浴温度等を調整することによって、粗面化銅金属膜８０における析出物８１（図３参照）の形状や密度を制御することができる。
【0052】
また、図４に示す工程では、回路形成面に形成された第２接続端子５０と、その第２接続端子５０の下面に形成されたはんだ層９０とを有する半導体素子４０を準備する。
続いて、図５に示す工程では、配線基板２０の上方に、第２接続端子５０及びはんだ層９０を有する半導体素子４０を配置する。このとき、第１接続端子３０と第２接続端子５０とが互いに対向するように、配線基板２０及び半導体素子４０を配置する。そして、粗面化銅金属膜８０上に、はんだ層９０を重ね合わせる。
続いて、図５に示す工程では、配線基板２０の上方に、第２接続端子５０及びはんだ層９０を有する半導体素子４０を配置する。このとき、第１接続端子３０と第２接続端子５０とが互いに対向するように、配線基板２０及び半導体素子４０を配置する。そして、粗面化銅金属膜８０上に、はんだ層９０を重ね合わせる。
【0053】
次いで、図６に示す工程では、リフロー処理により、粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とを接合する。具体的には、粗面化銅金属膜８０上にはんだ層９０を重ね合わせた後に、リフロー処理を行ってはんだ層９０を溶融させ、はんだ層９０と粗面化銅金属膜８０とを接合する。リフロー処理では、はんだ層９０の融点よりも高い温度で加熱が行われる。リフロー処理では、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８０の多数の空隙８２に入り込む。このとき、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８０の空隙８２を通じて粗面化銅金属膜８０の内部に染み込むため、溶融したはんだ層９０が平面方向に広がることを抑制できる。すなわち、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８０の空隙８２を通じて粗面化銅金属膜８０の厚さ方向に広がるため、その厚さ方向と直交する平面方向にはんだ層９０が広がることを抑制できる。そして、粗面化銅金属膜８０の空隙８２に入り込んだはんだ層９０を構成する金属（ここでは、Ｓｎ）と粗面化銅金属膜８０を構成する金属（ここでは、Ｃｕ）とが反応して金属間化合物が形成される。具体的には、図７に示すように、Ｃｕ６Ｓｎ５の金属間化合物からなり、第２接続端子５０から第１接続端子３０まで延びる第１金属間化合物層７１が形成される。また、Ｃｕ３Ｓｎの金属間化合物からなり、第１金属間化合物層７１の下面の外縁部に積層する第２金属間化合物層７２が形成される。本例では、粗面化銅金属膜８０の一部は金属間化合物を形成せずに粗面化銅金属膜８０の状態のまま残る。これにより、第１金属間化合物層７１と第２金属間化合物層７２とが積層された構造を有する金属間化合物層７０と、粗面化銅金属膜８０とを有する接合部材６０が形成される。そして、接合部材６０を介して第１接続端子３０と第２接続端子５０とが電気的に接続される。これにより、配線基板２０の第１接続端子３０上に、半導体素子４０の第２接続端子５０をフリップチップ接合することができる。
【0054】
なお、図６に示した工程、つまりリフロー処理では、例えば、はんだ層９０中の全てのＳｎが金属間化合物を形成するまで、はんだ層９０の融点よりも高い温度による加熱が行われる。例えば、リフロー処理では、はんだ層９０中の全てのＳｎが粗面化銅金属膜８０のＣｕと反応してＣｕ６Ｓｎ５又はＣｕ３Ｓｎの金属間化合物を形成するまで上述した加熱が行われる。例えば、リフロー処理では、溶融したはんだ層９０の全てが金属間化合物を形成するまで上述した加熱が行われる。
【0055】
以上説明した工程により、半導体素子４０を配線基板２０に実装することができる。その後、図５に示した外部接続用パッドＰ１上に、図１に示した外部接続端子１００を形成する。これにより、図１に示した半導体装置１０を製造することができる。
【0056】
次に、本実施形態の作用効果を説明する。
（１－１）第１接続端子３０の第１対向面３１に粗面化銅金属膜８０を形成し、第２接続端子５０の第２対向面５１にはんだ層９０を形成した。そして、粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とを接合して接合部材６０を形成するようにした。粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とを接合する際のリフロー処理では、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８０の空隙８２に入り込む。このとき、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８０の空隙８２を通じて粗面化銅金属膜８０の厚さ方向に広がるため、その厚さ方向と直交する平面方向にはんだ層９０が広がることを抑制できる。これにより、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを接合する接合部材６０が平面方向に広がることを抑制できる。この結果、第１接続端子３０の狭ピッチ化が進んだ場合であっても、隣接する接合部材６０同士がショートすることを抑制でき、隣接する第１接続端子３０同士がショートすることを好適に抑制できる。換言すると、隣接する第１接続端子３０を狭ピッチに設計することができる。
（１－１）第１接続端子３０の第１対向面３１に粗面化銅金属膜８０を形成し、第２接続端子５０の第２対向面５１にはんだ層９０を形成した。そして、粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とを接合して接合部材６０を形成するようにした。粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とを接合する際のリフロー処理では、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８０の空隙８２に入り込む。このとき、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８０の空隙８２を通じて粗面化銅金属膜８０の厚さ方向に広がるため、その厚さ方向と直交する平面方向にはんだ層９０が広がることを抑制できる。これにより、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを接合する接合部材６０が平面方向に広がることを抑制できる。この結果、第１接続端子３０の狭ピッチ化が進んだ場合であっても、隣接する接合部材６０同士がショートすることを抑制でき、隣接する第１接続端子３０同士がショートすることを好適に抑制できる。換言すると、隣接する第１接続端子３０を狭ピッチに設計することができる。
【0057】
（１－２）接合部材６０は、粗面化銅金属膜８０とその粗面化銅金属膜８０の空隙８２に入り込んだはんだ層９０とにより形成された金属間化合物層７０を有する。金属間化合物層７０は、はんだ層９０よりも融点が高い。このため、接合部材６０が高温環境に晒された場合であっても、接合部材６０が再溶融することを好適に抑制できる。
【0058】
（１－３）粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とを接合する際のリフロー処理では、溶融したはんだ層９０の全てが金属間化合物を形成するまで、はんだ層９０の融点よりも高い温度による加熱が行われる。これにより、接合部材６０が再溶融することをより好適に抑制できる。
【0059】
（１－４）金属間化合物層７０は、接合部材６０の厚さ方向の全長にわたって延びる部分を有する。すなわち、金属間化合物層７０の一部は、接合部材６０の厚さ方向において、第１接続端子３０の第１対向面３１から第２接続端子５０の第２対向面５１まで延びている。これにより、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを安定した金属間化合物層７０により接合することができるため、第１接続端子３０と第２接続端子５０との接続信頼性を向上させることができる。
【0060】
（１－５）金属間化合物層７０は、第１金属間化合物層７１と第２金属間化合物層７２とが接合部材６０の厚さ方向に積層された構造を有している。第１金属間化合物層７１は、金属間化合物層７０の平面視における中央部において、接合部材６０の厚さ方向の全長にわたって延びるように形成されている。すなわち、第１金属間化合物層７１の平面視における中央部は、第１接続端子３０の第１対向面３１から第２接続端子５０の第２対向面５１まで延びている。これにより、接合部材６０の一部において、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを単一層の第１金属間化合物層７１により接合することができる。換言すると、接合部材６０の平面中心では、第１対向面３１と第２対向面５１とを結ぶ直線上に第１金属間化合物層７１のみが存在しており界面が存在しない。このため、接合部材６０の平面中心では、接合部材６０の物性値が第１金属間化合物層７１の物性値のみによって決まる。したがって、接合部材６０の平面中心では、接合部材６０における抵抗値等の物性値を、第１対向面３１から第２対向面５１までにわたって一定にすることができる。
【0061】
（１－６）粗面化銅金属膜８０は、銅からなるシート状（薄板状）の析出物８１がさまざまな向きに折り重なる構造を有し、且つシート状の析出物８１の間に空隙８２が形成された構造を有している。この粗面化銅金属膜８０は、比較的高い空隙率を有している。このため、リフロー処理において、溶融したはんだ層９０が空隙８２を通じて粗面化銅金属膜８０の内部に染み込みやすい。これにより、はんだ層９０のはんだ量を少なくすることができる。
【0062】
（第２実施形態）
以下、図８～図１０に従って第２実施形態を説明する。この実施形態では、半導体装置の製造方法が上記第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。先の図１～図７に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
以下、図８～図１０に従って第２実施形態を説明する。この実施形態では、半導体装置の製造方法が上記第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。先の図１～図７に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
【0063】
まず、図８に示す工程では、第１接続端子３０の第１対向面３１上に粗面化銅金属膜８５を形成する。粗面化銅金属膜８５は、図３に示した粗面化銅金属膜８０と粗面構造が異なる。以下に、粗面化銅金属膜８５の構造について詳述する。
【0064】
粗面化銅金属膜８５は、例えば、第１対向面３１全面を被覆するように形成されている。粗面化銅金属膜８５は、第１対向面３１に直接接合されている。粗面化銅金属膜８５は、第１接続端子３０と一体化されている。なお、各図面では、第１接続端子３０及び粗面化銅金属膜８５を判り易くするため、それら第１接続端子３０と粗面化銅金属膜８５とを実線にて区別している。実際には、第１接続端子３０と粗面化銅金属膜８５との界面は消失していることがあり、境界は明確ではないことがある。なお、粗面化銅金属膜８５の厚さ（膜厚）は、例えば、０．５μｍ以上２μｍ以下の範囲とすることができる。
【0065】
粗面化銅金属膜８５の表面（上面及び側面、又は上面のみ）は、微細な凹凸構造を有している。粗面化銅金属膜８５は、第１接続端子３０の第１対向面３１上に、めっき金属である銅からなる粒状の析出物８６が交錯して重なり合う構造を有している。粗面化銅金属膜８５は、粒状の析出物８６の間に空隙８７が形成された構造を有している。すなわち、粗面化銅金属膜８５は、内部に多数の空隙８７が形成された構造（ポーラス構造）を有している。粗面化銅金属膜８５は、電解銅めっき法により形成されためっき膜である。粗面化銅金属膜８５は、例えば、銅のみのめっき膜からなる金属膜である。
【0066】
粒状の析出物８６は、例えば、球状に形成されている。ここで、粒状の析出物８６の粒径は、例えば、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲とすることができる。粒状の析出物８６の粒径は、例えば、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲とすることがより好ましい。粗面化銅金属膜８５は、粒状の析出物８６が多数の層状に積層された構造を有している。粗面化銅金属膜８５は、ナノサイズの微細な粒状の析出物８６がランダムな向きに交錯して多数の層状に折り重なって形成された三次元ナノ構造を有している。このような粗面化銅金属膜８５は、粗面化銅金属膜８５の厚さ方向の全体にわたって、粒状の析出物８６が緻密に折り重なって内部に多数の空隙８７が設けられた構造に形成されている。すなわち、粗面化銅金属膜８５は、厚さ方向の全体にわたって、多数の微細な空隙８７が内部に設けられた構造を有している。粗面化銅金属膜８５では、例えば、厚さ方向において析出物８６の密度が異なっている。例えば、粗面化銅金属膜８５では、厚さ方向において、第１対向面３１に近づくに連れて析出物８６の密度が高くなっている。なお、粗面化銅金属膜８５全体における空隙率は、例えば、１０％以上２５％以下の範囲とすることができる。
【0067】
このように、粗面化銅金属膜８５は、多数の粒状の析出物８６が交錯して重なり合う構造を有することで、表面に凹凸を有するとともに厚さ方向に多数の空隙８７を有する粗面構造を有している。
【0068】
以上説明した構造を有する粗面化銅金属膜８５は、上記第１実施形態と同様に、粗面化剤（添加剤）として高分子化合物を添加した電解銅めっき浴をめっき浴として使用し、第１接続端子３０等をめっき給電層に利用する電解銅めっき法により形成することができる。ここで、電解銅めっき法において使用するめっき浴の組成、電流密度や通電量等を調整することにより、粗面化銅金属膜８５を所望の粗面構造、つまり銅からなる析出物８６（図８参照）が交錯して重なり合う構造に形成することができる。特に、電解銅めっき法における粗面化剤（添加剤）の濃度、電流密度、通電量、めっき浴の浴温度等を調整することにより、粗面化銅金属膜８５における析出物８６の形状や密度を制御することができる。なお、上記第１実施形態とは、電解銅めっき法において使用するめっき浴の組成や電析条件が異なる。
【0069】
また、図８に示す工程では、下面にはんだ層９０が形成された第２接続端子５０を有する半導体素子４０を準備する。
続いて、図９に示す工程では、粗面化銅金属膜８５とはんだ層９０とを接合し、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを接合する接合部材６５（図１０参照）を形成する。具体的には、粗面化銅金属膜８５上にはんだ層９０を重ね合わせた後に、リフロー処理を行ってはんだ層９０を溶融させ、はんだ層９０と粗面化銅金属膜８５とを接合する。リフロー処理では、はんだ層９０の融点よりも高い温度で加熱が行われる。リフロー処理では、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８５の多数の空隙８７に入り込む。このとき、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８５の空隙８７を通じて粗面化銅金属膜８５の内部に染み込むため、溶融したはんだ層９０が平面方向に広がることを抑制できる。すなわち、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８５の空隙８７を通じて粗面化銅金属膜８５の厚さ方向に広がるため、その厚さ方向と直交する平面方向にはんだ層９０が広がることを抑制できる。そして、粗面化銅金属膜８５の空隙８７に入り込んだはんだ層９０を構成する金属（ここでは、Ｓｎ）と粗面化銅金属膜８５を構成する金属（ここでは、Ｃｕ）とが反応して金属間化合物が形成される。
続いて、図９に示す工程では、粗面化銅金属膜８５とはんだ層９０とを接合し、第１接続端子３０と第２接続端子５０とを接合する接合部材６５（図１０参照）を形成する。具体的には、粗面化銅金属膜８５上にはんだ層９０を重ね合わせた後に、リフロー処理を行ってはんだ層９０を溶融させ、はんだ層９０と粗面化銅金属膜８５とを接合する。リフロー処理では、はんだ層９０の融点よりも高い温度で加熱が行われる。リフロー処理では、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８５の多数の空隙８７に入り込む。このとき、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８５の空隙８７を通じて粗面化銅金属膜８５の内部に染み込むため、溶融したはんだ層９０が平面方向に広がることを抑制できる。すなわち、溶融したはんだ層９０が粗面化銅金属膜８５の空隙８７を通じて粗面化銅金属膜８５の厚さ方向に広がるため、その厚さ方向と直交する平面方向にはんだ層９０が広がることを抑制できる。そして、粗面化銅金属膜８５の空隙８７に入り込んだはんだ層９０を構成する金属（ここでは、Ｓｎ）と粗面化銅金属膜８５を構成する金属（ここでは、Ｃｕ）とが反応して金属間化合物が形成される。
【0070】
具体的には、図１０に示すように、第２接続端子５０側に第１金属間化合物層７６が形成されるとともに、第１接続端子３０側に第２金属間化合物層７７が形成される。これら第１金属間化合物層７６と第２金属間化合物層７７とが積層された構造を有する金属間化合物層７５が形成される。ここで、第１金属間化合物層７６は、例えば、第２金属間化合物層７７よりもＳｎリッチな金属間化合物からなる。第１金属間化合物層７６は、例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５の金属間化合物からなる。第２金属間化合物層７７は、例えば、第１金属間化合物層７６よりもＣｕリッチな金属間化合物からなる。第２金属間化合物層７７は、例えば、Ｃｕ３Ｓｎの金属間化合物からなる。本例では、粗面化銅金属膜８５の一部は金属間化合物を形成せずに粗面化銅金属膜８５の状態のまま残る。これにより、金属間化合物層７５と粗面化銅金属膜８５とを有する接合部材６５が形成される。以下に、接合部材６５の構造について詳述する。
【0071】
第１金属間化合物層７６は、例えば、第２対向面５１から第１対向面３１に向かって延びるように形成されている。本例の第１金属間化合物層７６は、第２対向面５１から接合部材６５の厚さ方向の途中まで延びるように形成されている。換言すると、本例の第１金属間化合物層７６は、第１対向面３１まで延びていない。第１金属間化合物層７６は、例えば、第２対向面５１全面を被覆するように形成されている。第１金属間化合物層７６は、例えば、接合部材６５の厚さ方向において、第２対向面５１から第１対向面３１に近づくに連れて細くなるように形成されている。第１金属間化合物層７６の下面は、例えば、円弧状に湾曲した曲面に形成されている。第１金属間化合物層７６の下面は、接合部材６５の外縁部から平面中心に近づくに連れて、第１対向面３１に近づくように湾曲した曲面に形成されている。
【0072】
第２金属間化合物層７７は、例えば、第１金属間化合物層７６の下面に積層するように形成されている。第２金属間化合物層７７は、例えば、第１金属間化合物層７６の下面全面を被覆するように形成されている。本例の第２金属間化合物層７７は、第１対向面３１まで延びていない。換言すると、本例の第２金属間化合物層７７は、第１対向面３１を被覆していない。第２金属間化合物層７７は、例えば、接合部材６５の厚さ方向において、第１金属間化合物層７６から第１対向面３１に近づくに連れて細くなるように形成されている。第２金属間化合物層７７の下面は、例えば、円弧状に湾曲した曲面に形成されている。第２金属間化合物層７７の下面は、接合部材６５の外縁部から平面中心に近づくに連れて、第１対向面３１に近づくように湾曲した曲面に形成されている。第２金属間化合物層７７の体積は、例えば、第１金属間化合物層７６の体積よりも小さい。
【0073】
接合部材６５は、例えば、粗面化銅金属膜８５を有している。換言すると、接合部材６５では、粗面化銅金属膜８５の一部が金属間化合物を形成せずに、銅からなる粒状の析出物８６を有した状態でそのまま残っている。例えば、接合部材６５の側面は、粒状の析出物８６が交錯して重なり合う構造を有している。例えば、接合部材６５の側面のうち第１対向面３１側（図中下側）の部分は、粒状の析出物８６が交錯して重なり合う構造に形成されている。すなわち、接合部材６５の側面のうち第１対向面３１側の部分は、粗面化銅金属膜８５により構成されている。この粗面化銅金属膜８５は、例えば、Ｃｕ単体からなる。粗面化銅金属膜８５は、例えば、金属間化合物層７５よりも第１対向面３１側に設けられている。粗面化銅金属膜８５は、例えば、第２金属間化合物層７７の下面を被覆するように形成されている。粗面化銅金属膜８５は、例えば、第２金属間化合物層７７の下面全面を被覆するように形成されている。粗面化銅金属膜８５は、例えば、第１対向面３１全面を被覆するように形成されている。
【0074】
接合部材６５は、例えば、第１接続端子３０の側面よりも外方に突出していない。すなわち、接合部材６５は、平面方向（図中左右方向）において、はんだ層９０（図９参照）等が第１接続端子３０の側面よりも外側に突出していない。接合部材６５は、例えば、第２接続端子５０の側面よりも外方に突出していない。この接合部材６５により、第１接続端子３０と第２接続端子５０とが垂直に接合されている。これにより、接合部材６５を介して第１接続端子３０と第２接続端子５０とが電気的に接続される。以上説明した工程により、半導体素子４０を配線基板２０に実装することができる。
【0075】
なお、本実施形態では、第１接続端子３０と接合部材６５と第２接続端子５０とによって接続構造体が構成される。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態の（１－１）～（１－３）の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態の（１－１）～（１－３）の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
【0076】
（２－１）第１金属間化合物層７６は、第２金属間化合物層７７の全体と平面視で重なるように形成されている。この構成によれば、金属間化合物層７５の平面方向の全体にわたって、第１金属間化合物層７６と第２金属間化合物層７７とが層状に形成される。このように第１金属間化合物層７６と第２金属間化合物層７７とが層状になっていると、接合部材６５の形成後に、Ｃｕ６Ｓｎ５からなる第１金属間化合物層７６にＣｕが拡散して第１金属間化合物層７６の一部がＣｕ３Ｓｎの金属間化合物に変化しやすくなる。この場合には、Ｃｕ３Ｓｎからなる第２金属間化合物層７７の領域が大きくなる。これにより、Ｃｕ６Ｓｎ５よりも抵抗値、融点、ヤング率、引張強度や熱伝導率などの物性値に優れたＣｕ３Ｓｎからなる第２金属間化合物層７７の領域を広げることができるため、接合部材６５の物性値を向上させることができる。
【0077】
（第３実施形態）
以下、図１１～図１３に従って第３実施形態を説明する。この実施形態の半導体装置は、接続構造体の構成が第１実施形態及び第２実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。先の図１～図１０に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
以下、図１１～図１３に従って第３実施形態を説明する。この実施形態の半導体装置は、接続構造体の構成が第１実施形態及び第２実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。先の図１～図１０に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
【0078】
図１１に示すように、本実施形態の配線基板２０は、基板本体２１上に形成された接合部材６０を有している。本実施形態の半導体素子４０は、半導体素子４０の回路形成面（ここでは、下面）に形成された第２接続端子５０を有している。第２接続端子５０は、接合部材６０と接合されている。本実施形態の半導体装置１０では、接合部材６０に第２接続端子５０が接合されることにより、半導体素子４０が配線基板２０上に実装されている。換言すると、本実施形態の半導体装置１０では、接合部材６０が半導体素子４０と接続される第１接続端子として機能する。すなわち、本実施形態の半導体装置１０では、第１接続端子全体が接合部材６０により構成されている。
【0079】
（接合部材６０の構造）
接合部材６０は、基板本体２１の上面に形成されている。本実施形態の配線基板２０では、基板本体２１の上面に、複数の接合部材６０が形成されている。各接合部材６０は、基板本体２１の上面の一部に部分的に設けられている。接合部材６０は、例えば、基板本体２１内の配線層や貫通電極（図示略）を介して、配線層２２と電気的に接続されている。接合部材６０の厚さ（膜厚）は、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下の範囲とすることができる。
接合部材６０は、基板本体２１の上面に形成されている。本実施形態の配線基板２０では、基板本体２１の上面に、複数の接合部材６０が形成されている。各接合部材６０は、基板本体２１の上面の一部に部分的に設けられている。接合部材６０は、例えば、基板本体２１内の配線層や貫通電極（図示略）を介して、配線層２２と電気的に接続されている。接合部材６０の厚さ（膜厚）は、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下の範囲とすることができる。
【0080】
図１２に示すように、接合部材６０は、金属間化合物層７０を有している。例えば、接合部材６０の大部分は、金属間化合物層７０により構成されている。本例の接合部材６０は、基板本体２１の上面側の外縁部以外の部分が金属間化合物層７０により構成されている。金属間化合物層７０は、例えば、接合部材６０の厚さ方向の全長にわたって延びる部分を有している。換言すると、金属間化合物層７０の一部は、接合部材６０の厚さ方向において、第２対向面５１から基板本体２１の上面まで延びている。本例の金属間化合物層７０は、接合部材６０の平面視における中央部において、接合部材６０の厚さ方向の全長にわたって延びている。
【0081】
金属間化合物層７０は、例えば、第１金属間化合物層７１と、第１金属間化合物層７１と異なる第２金属間化合物層７２とが接合部材６０の厚さ方向に積層した構造を有している。第１金属間化合物層７１は、例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５の金属間化合物からなる。第２金属間化合物層７２は、例えば、Ｃｕ３Ｓｎの金属間化合物からなる。これら第１金属間化合物層７１及び第２金属間化合物層７２は、図２に示した第１金属間化合物層７１及び第２金属間化合物層７２と同様の構造を有している。
【0082】
図１３に示すように、接合部材６０は、基板本体２１の上面に形成された粗面化銅金属膜８０と、第２接続端子５０の第２対向面５１上に形成されたはんだ層９０とにより形成される。ここで、図１３は、半導体素子４０が配線基板２０に接合される前の状態における半導体装置１０の一部の断面構造を示している。以下に、粗面化銅金属膜８０及びはんだ層９０の構造について説明する。
【0083】
（粗面化銅金属膜８０の構造）
粗面化銅金属膜８０は、基板本体２１の上面に形成されている。本実施形態の配線基板２０では、基板本体２１の上面に、複数の粗面化銅金属膜８０が形成されている。各粗面化銅金属膜８０は、基板本体２１の上面の一部に部分的に設けられている。粗面化銅金属膜８０は、例えば、基板本体２１内の配線層や貫通電極（図示略）を介して、図１１に示した配線層２２と電気的に接続されている。粗面化銅金属膜８０の厚さ（膜厚）は、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下の範囲とすることができる。
粗面化銅金属膜８０は、基板本体２１の上面に形成されている。本実施形態の配線基板２０では、基板本体２１の上面に、複数の粗面化銅金属膜８０が形成されている。各粗面化銅金属膜８０は、基板本体２１の上面の一部に部分的に設けられている。粗面化銅金属膜８０は、例えば、基板本体２１内の配線層や貫通電極（図示略）を介して、図１１に示した配線層２２と電気的に接続されている。粗面化銅金属膜８０の厚さ（膜厚）は、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下の範囲とすることができる。
【0084】
粗面化銅金属膜８０は、表面（上面及び側面、又は上面のみ）が粗面化されためっき膜である。粗面化銅金属膜８０の表面は、微細な凹凸構造を有している。粗面化銅金属膜８０は、基板本体２１の上面に、めっき金属である銅からなるシート状の析出物８１が交錯して重なり合う構造を有している。粗面化銅金属膜８０は、シート状の析出物８１の間に空隙８２が形成された構造を有している。粗面化銅金属膜８０は、電解銅めっき法により形成されためっき膜である。粗面化銅金属膜８０は、例えば、銅のみのめっき膜からなる金属膜である。
【0085】
粗面化銅金属膜８０は、例えば、基板本体２１の上面に形成されたシード層（図示略）上に形成されている。粗面化銅金属膜８０は、例えば、シード層と一体化されている。なお、シード層の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
【0086】
（はんだ層９０の構造）
はんだ層９０は、例えば、第２接続端子５０の第２対向面５１全面を被覆するように形成されている。はんだ層９０は、例えば、粗面化銅金属膜８０と対向するように設けられている。はんだ層９０は、例えば、第２対向面５１から粗面化銅金属膜８０に向かって突出するように形成されている。
はんだ層９０は、例えば、第２接続端子５０の第２対向面５１全面を被覆するように形成されている。はんだ層９０は、例えば、粗面化銅金属膜８０と対向するように設けられている。はんだ層９０は、例えば、第２対向面５１から粗面化銅金属膜８０に向かって突出するように形成されている。
【0087】
接合部材６０は、例えば、リフロー処理により粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とが一体化されて形成されている。図１２に示した金属間化合物層７０は、粗面化銅金属膜８０を構成する金属（例えば、Ｃｕ）と、粗面化銅金属膜８０の有する多数の空隙８２に入り込んだはんだ層９０を構成する金属（例えば、Ｓｎ）とが反応して形成される。図１２に示すように、接合部材６０は、例えば、粗面化銅金属膜８０を有している。換言すると、接合部材６０では、粗面化銅金属膜８０の一部が金属間化合物層７０を形成せずに、銅からなるシート状の析出物８１を有した状態でそのまま残っている。例えば、接合部材６０の側面のうち基板本体２１側の部分は、粗面化銅金属膜８０により構成されている。この粗面化銅金属膜８０は、例えば、Ｃｕ単体からなる。
【0088】
接合部材６０は、例えば、第２接続端子５０の側面よりも外方に突出していない。すなわち、接合部材６０は、平面方向（図中左右方向）において、はんだ層９０（図１３参照）等が第２接続端子５０の側面よりも外側に突出していない。
【0089】
以上説明した第２接続端子５０と接合部材６０とによって、接続構造体が構成されている。
（半導体装置１０の製造方法）
次に、半導体装置１０の製造方法について説明する。ここでは、粗面化銅金属膜８０及び接合部材６０を形成する工程について詳述する。
（半導体装置１０の製造方法）
次に、半導体装置１０の製造方法について説明する。ここでは、粗面化銅金属膜８０及び接合部材６０を形成する工程について詳述する。
【0090】
図１３に示すように、粗面化銅金属膜８０は、基板本体２１の上面に形成される。詳述すると、まず、基板本体２１の上面を被覆するシード層（図示略）を形成する。シード層は、例えば、無電解銅めっき法やスパッタ法などにより形成することができる。続いて、シード層上に粗面化銅金属膜８０の形状に対応した開口部を有するレジストパターン（図示略）を形成する。次いで、レジストパターンをめっきマスクとし、シード層をめっき給電層に利用する電解銅めっき法により、レジストパターンの開口部内に粗面化銅金属膜８０を形成する。
【0091】
また、図１３に示すように、下面にはんだ層９０が形成された第２接続端子５０を有する半導体素子４０を準備する。
続いて、リフロー処理により、粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とを接合する。具体的には、粗面化銅金属膜８０上にはんだ層９０を重ね合わせた後に、リフロー処理を行ってはんだ層９０を溶融させ、はんだ層９０と粗面化銅金属膜８０とを接合する。これにより、図１２に示した接合部材６０、つまり金属間化合物層７０及び粗面化銅金属膜８０を有する接合部材６０を形成する。
続いて、リフロー処理により、粗面化銅金属膜８０とはんだ層９０とを接合する。具体的には、粗面化銅金属膜８０上にはんだ層９０を重ね合わせた後に、リフロー処理を行ってはんだ層９０を溶融させ、はんだ層９０と粗面化銅金属膜８０とを接合する。これにより、図１２に示した接合部材６０、つまり金属間化合物層７０及び粗面化銅金属膜８０を有する接合部材６０を形成する。
【0092】
以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0093】
・上記第１実施形態及び第２実施形態では、粗面化銅金属膜８０，８５を、第１接続端子３０の表面のうち第１対向面３１のみを被覆するように形成したが、これに限定されない。
【0094】
例えば図１４に示すように、第１接続端子３０の側面及び第１対向面３１を被覆するように粗面化銅金属膜８０を形成するようにしてもよい。同様に、第１接続端子３０の側面及び第１対向面３１を被覆するように粗面化銅金属膜８５（図８参照）を形成するようにしてもよい。
【0095】
・上記第１実施形態及び第３実施形態における接合部材６０の構造は適宜変更することができる。
例えば、接合部材６０を金属間化合物層７０のみにより構成してもよい。この場合には、例えばリフロー処理において、粗面化銅金属膜８０の全てが金属間化合物層７０に形成される。
例えば、接合部材６０を金属間化合物層７０のみにより構成してもよい。この場合には、例えばリフロー処理において、粗面化銅金属膜８０の全てが金属間化合物層７０に形成される。
【0096】
例えば、金属間化合物層７０が、接合部材６０の厚さ方向の全長にわたって延びる部分を有していなくてもよい。この場合の金属間化合物層７０は、例えば、第２対向面５１から接合部材６０の厚さ方向の途中まで延びるように形成される。そして、金属間化合物層７０と第１対向面３１又は基板本体２１の上面との間には粗面化銅金属膜８０が設けられる。
【0097】
例えば、第１金属間化合物層７１の体積は、第２金属間化合物層７２の体積と等しくてもよいし、第２金属間化合物層７２の体積よりも小さくてもよい。
・上記第２実施形態における接合部材６５の構造は適宜変更することができる。
・上記第２実施形態における接合部材６５の構造は適宜変更することができる。
【0098】
例えば、金属間化合物層７５が、接合部材６５の厚さ方向の全長にわたって延びる部分を有していてもよい。この場合には、例えば、第２金属間化合物層７７の少なくとも一部が第１対向面３１を被覆するように形成される。
【0099】
例えば、接合部材６５を金属間化合物層７５のみにより構成してもよい。この場合には、例えばリフロー処理において、粗面化銅金属膜８５の全てが金属間化合物層７５に形成される。
【0100】
例えば、第１金属間化合物層７６の体積は、第２金属間化合物層７７の体積と等しくてもよいし、第２金属間化合物層７７の体積よりも小さくてもよい。
・上記第１実施形態及び第２実施形態では、第１接続端子３０の第１対向面３１に粗面化銅金属膜８０，８５を直接接合するようにしたが、これに限定されない。例えば、第１接続端子３０の第１対向面３１を被覆する表面処理層を形成し、その表面処理層上に粗面化銅金属膜８０，８５を形成するようにしてもよい。なお、表面処理層としては、例えば、Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ｐｄ層／Ａｕ層などの金属層を用いることができる。
・上記第１実施形態及び第２実施形態では、第１接続端子３０の第１対向面３１に粗面化銅金属膜８０，８５を直接接合するようにしたが、これに限定されない。例えば、第１接続端子３０の第１対向面３１を被覆する表面処理層を形成し、その表面処理層上に粗面化銅金属膜８０，８５を形成するようにしてもよい。なお、表面処理層としては、例えば、Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ｐｄ層／Ａｕ層などの金属層を用いることができる。
【0101】
・上記第１実施形態及び第２実施形態では、配線層２６の第１接続端子３０上に粗面化銅金属膜８０，８５を形成するようにしたが、これに限定されない。例えば、配線層２６全体を、粗面化銅金属膜８０，８５により構成するようにしてもよい。すなわち、ビア配線２６Ｖ及び第１接続端子３０を、粗面化銅金属膜８０，８５により構成するようにしてもよい。この場合には、開口部２５Ｘから露出する配線層２４の上面に粗面化銅金属膜８０，８５が形成される。すなわち、この場合の粗面化銅金属膜８０，８５は、開口部２５Ｘから露出する配線層２４の上面に、めっき金属である銅からなる析出物８１，８６が交錯して重なり合う構造に形成される。
【0102】
・上記第１実施形態及び第２実施形態では、配線基板２０の第１接続端子３０上に粗面化銅金属膜８０，８５を形成し、半導体素子４０の第２接続端子５０上にはんだ層９０を形成するようにしたが、これに限定されない。例えば、配線基板２０の第１接続端子３０上にはんだ層９０を形成し、半導体素子４０の第２接続端子５０上に粗面化銅金属膜８０，８５を形成するようにしてもよい。
【0103】
・上記第３実施形態では、基板本体２１の上面に粗面化銅金属膜８０を形成し、半導体素子４０の第２接続端子５０上にはんだ層９０を形成するようにしたが、これに限定されない。例えば、基板本体２１の上面にはんだ層９０を形成し、半導体素子４０の第２接続端子５０上に粗面化銅金属膜８０を形成するようにしてもよい。
【0104】
・上記第３実施形態における接合部材６０を接合部材６５に変更してもよい。
・上記第３実施形態における粗面化銅金属膜８０を粗面化銅金属膜８５に変更してもよい。
・上記第３実施形態における粗面化銅金属膜８０を粗面化銅金属膜８５に変更してもよい。
【0105】
・上記各実施形態における粗面化銅金属膜８０，８５を、銅以外の金属材料により構成される粗面化金属膜に変更してもよい。
・上記各実施形態における配線基板２０の構造は適宜変更することができる。
・上記各実施形態における配線基板２０の構造は適宜変更することができる。
【0106】
・上記各実施形態における半導体素子４０の構造は適宜変更することができる。
・上記第１実施形態及び第２実施形態における第１接続端子３０は金属ポストに限定されない。
・上記第１実施形態及び第２実施形態における第１接続端子３０は金属ポストに限定されない。
【0107】
・上記各実施形態における第２接続端子５０は金属ポストに限定されない。
・上記第１実施形態及び第２実施形態における第１接続端子３０を、銅以外の金属材料により構成するようにしてもよい。
・上記第１実施形態及び第２実施形態における第１接続端子３０を、銅以外の金属材料により構成するようにしてもよい。
【0108】
・上記各実施形態における第２接続端子５０を、銅以外の金属材料により構成するようにしてもよい。
・上記各実施形態の半導体装置１０における外部接続端子１００を省略してもよい。
・上記各実施形態の半導体装置１０における外部接続端子１００を省略してもよい。
【符号の説明】
【0109】
１０ 半導体装置
２０ 配線基板
２６ 配線層
３０ 第１接続端子
３１ 第１対向面
４０ 半導体素子
５０ 第２接続端子
５１ 第２対向面
６０，６５ 接合部材
７０，７５ 金属間化合物層
７１，７６ 第１金属間化合物層
７２，７７ 第２金属間化合物層
８０，８５ 粗面化銅金属膜
８１，８６ 析出物
８２，８７ 空隙
９０ はんだ層
２０ 配線基板
２６ 配線層
３０ 第１接続端子
３１ 第１対向面
４０ 半導体素子
５０ 第２接続端子
５１ 第２対向面
６０，６５ 接合部材
７０，７５ 金属間化合物層
７１，７６ 第１金属間化合物層
７２，７７ 第２金属間化合物層
８０，８５ 粗面化銅金属膜
８１，８６ 析出物
８２，８７ 空隙
９０ はんだ層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】